JP5920410B2 - Water heater - Google Patents
Water heater Download PDFInfo
- Publication number
- JP5920410B2 JP5920410B2 JP2014140258A JP2014140258A JP5920410B2 JP 5920410 B2 JP5920410 B2 JP 5920410B2 JP 2014140258 A JP2014140258 A JP 2014140258A JP 2014140258 A JP2014140258 A JP 2014140258A JP 5920410 B2 JP5920410 B2 JP 5920410B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- burner
- water supply
- heat exchanger
- combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 234
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 72
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 62
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 36
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 22
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 16
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 21
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 5
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 5
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 2
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009428 plumbing Methods 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
- F24H9/2035—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using fluid fuel
- F24H9/2042—Preventing or detecting the return of combustion gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
- F24H1/12—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium
- F24H1/14—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form
- F24H1/145—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form using fluid fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/10—Control of fluid heaters characterised by the purpose of the control
- F24H15/112—Preventing or detecting blocked flues
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/212—Temperature of the water
- F24H15/215—Temperature of the water before heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/212—Temperature of the water
- F24H15/219—Temperature of the water after heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/235—Temperature of exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/238—Flow rate
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/305—Control of valves
- F24H15/31—Control of valves of valves having only one inlet port and one outlet port, e.g. flow rate regulating valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/345—Control of fans, e.g. on-off control
- F24H15/35—Control of the speed of fans
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/30—Control of fluid heaters characterised by control outputs; characterised by the components to be controlled
- F24H15/355—Control of heat-generating means in heaters
- F24H15/36—Control of heat-generating means in heaters of burners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H8/00—Fluid heaters characterised by means for extracting latent heat from flue gases by means of condensation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H8/00—Fluid heaters characterised by means for extracting latent heat from flue gases by means of condensation
- F24H8/006—Means for removing condensate from the heater
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
- F24H9/1809—Arrangement or mounting of grates or heating means for water heaters
- F24H9/1832—Arrangement or mounting of combustion heating means, e.g. grates or burners
- F24H9/1836—Arrangement or mounting of combustion heating means, e.g. grates or burners using fluid fuel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
Description
本発明は、給湯装置に関し、特に、燃焼ガスの潜熱を回収することで湯水を加熱可能な潜熱回収型の給湯装置に関するものである。 The present invention relates to a hot water supply apparatus, and more particularly to a latent heat recovery type hot water supply apparatus capable of heating hot water by recovering latent heat of combustion gas.
潜熱回収型の給湯装置は、燃焼ガスの主に顕熱を回収する一次熱交換器に加え、主に潜熱を回収する二次熱交換器を具備しており、燃焼ガスに含まれる水蒸気を凝縮させて凝縮熱(潜熱)を得ることができるため、高い熱変換効率を達成することができる。 In addition to the primary heat exchanger that mainly recovers the sensible heat of the combustion gas, the latent heat recovery type hot-water supply device has a secondary heat exchanger that mainly recovers the latent heat and condenses the water vapor contained in the combustion gas. Therefore, heat of condensation (latent heat) can be obtained, so that high heat conversion efficiency can be achieved.
このような潜熱回収型の給湯装置では、二次熱交換器内で燃焼ガス中の水蒸気が結露することによりドレン(結露水)が発生する。このとき、燃焼ガスには、燃焼によって空気中の窒素と酸素とが反応することで生成する窒素酸化物や、燃焼によって燃料の硫黄分が酸素と反応することで生成する硫黄酸化物等が含まれている。そのため、発生したドレンは、これら窒素酸化物や硫黄酸化物によって強酸性を呈する。 In such a latent heat recovery type hot water supply apparatus, drain (condensation water) is generated by condensation of water vapor in the combustion gas in the secondary heat exchanger. At this time, the combustion gas includes nitrogen oxides produced by the reaction of nitrogen and oxygen in the air by combustion, sulfur oxides produced by the sulfur content of the fuel reacting with oxygen by combustion, etc. It is. Therefore, the generated drain is strongly acidic due to these nitrogen oxides and sulfur oxides.
二次熱交換器で発生したドレンは、通常、ドレン排出経路に配された中和器で中和された後に、ドレン排出経路を介して外部に排出される。このようなドレン排出経路を備えた給湯装置では、燃焼ガスの流路とドレン排出経路が連通する構成となっている。 The drain generated in the secondary heat exchanger is normally neutralized by a neutralizer disposed in the drain discharge path and then discharged to the outside through the drain discharge path. In the hot water supply apparatus provided with such a drain discharge path, the flow path of the combustion gas and the drain discharge path are configured to communicate with each other.
このため、ファンによって外気を押込むことで燃焼ガスを外部に排出させる排気押込み方式の給湯装置が室内に設置された場合、二次熱交換器内が正圧になり、本来は排気筒を介して室外に排出されるべき燃焼ガスが、ドレン排出経路を介して給湯装置の設置された室内に排出されてしまう懸念がある。 For this reason, when an exhaust push type hot water supply device that exhausts combustion gas to the outside by pushing outside air with a fan is installed indoors, the inside of the secondary heat exchanger becomes positive pressure, Thus, there is a concern that the combustion gas to be discharged outside the room is discharged into the room in which the hot water supply apparatus is installed through the drain discharge path.
また、たとえば特許文献1(特開昭60−186617号公報)および特許文献2(特公平6−35897号公報)に開示されるような排気吸引方式の潜熱回収型の給湯装置の場合、二次熱交換器よりも下流側にファンが設置されるため、ファンの吸込み圧により二次熱交換器内が負圧になり、ドレン排出経路を介して外気が二次熱交換器内に逆流し、二次熱交換器からドレンが排出され難くなる恐れがある。 Further, for example, in the case of an exhaust suction type latent heat recovery type hot water supply device as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 60-186617) and Patent Document 2 (Japanese Patent Publication No. 6-35897), Since the fan is installed downstream of the heat exchanger, the internal pressure of the secondary heat exchanger becomes negative due to the suction pressure of the fan, and the outside air flows back into the secondary heat exchanger via the drain discharge path. There is a risk that drainage is difficult to be discharged from the secondary heat exchanger.
そこで、このような給湯装置においては、例えば、ドレン排出経路に設けられたドレンタンク内に複数の部屋を設け、その部屋間を連通する孔をドレンで満たして水封することで、上記の問題を解消する方策が採用されている。このような潜熱回収型の給湯装置におけるドレン排出経路の水封構造は、例えば、特許文献3(特開2008−298367号公報)および特許文献4(特開2013−160453号公報)に開示されている。 Therefore, in such a hot water supply apparatus, for example, a plurality of rooms are provided in a drain tank provided in the drain discharge path, and the holes communicating with the rooms are filled with drain and sealed with water. Measures to eliminate are adopted. Such a water seal structure of the drain discharge path in the latent heat recovery type hot water supply apparatus is disclosed in, for example, Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-298367) and Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2013-160453). Yes.
しかしながら、水封機構を有するドレン排出経路を備えた給湯装置であっても、新品の給湯装置の試運転や、長期間使用されていなかった給湯装置、メンテナンスや凍結防止のためにドレンを抜き取った給湯装置などの再稼働の際には、稼働開始からドレン排出経路が水封されるまでの間において、上述の排気押込み方式の潜熱回収型給湯装置における燃焼ガスの室内への排出や、排気吸引方式の潜熱回収型給湯装置における二次熱交換器からドレンが排出され難くなるといった問題等が生じてしまう。 However, even with a hot water supply device having a drain discharge path having a water sealing mechanism, a trial operation of a new hot water supply device, a hot water supply device that has not been used for a long period of time, hot water supply that has been drained for maintenance and freeze prevention When restarting a device or the like, during the period from the start of operation until the drain discharge path is sealed with water, the exhaust gas is discharged into the chamber in the above-described exhaust push-type latent heat recovery type hot water supply device, or the exhaust suction method. The problem that drain becomes difficult to be discharged | emitted from the secondary heat exchanger in this latent heat recovery type hot water supply apparatus will arise.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、水封機構を有するドレン排出経路を備え、ドレン排出経路が水封されるまでの期間においても、燃焼ガスの室内への排出や二次熱交換器からドレンが排出され難くなるといった問題が起こらない、潜熱回収型の給湯装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a drain discharge path having a water sealing mechanism, and to enter the combustion gas chamber even during a period until the drain discharge path is sealed. It is an object to provide a latent heat recovery type hot water supply apparatus that does not cause a problem that it becomes difficult to discharge the drainage or drainage from the secondary heat exchanger.
本発明の給湯装置は、燃焼ガスの潜熱を回収することで湯水を加熱可能な潜熱回収型の給湯装置であって、燃焼領域において燃料ガスを燃焼させることにより前記燃焼ガスを発生させるバーナと、前記バーナで発生した前記燃焼ガスとの熱交換によって内部を流れる湯水を加熱する熱交換器と、前記バーナに空気を供給するファンと、前記熱交換器で潜熱が回収されることにより発生したドレンを前記熱交換器の前記外部へ排出するために、前記熱交換器に接続されたドレン排出経路とを備える。前記ドレン排出経路は、前記ドレンによって水封される水封構造を有している。なお、バーナに空気を供給するファンとは、ファンが空気を引き込むことによりバーナに空気が供給されるタイプと、ファンが空気を押し込むことによりバーナに空気が供給されるタイプとの両者を含む概念である。 A hot water supply apparatus of the present invention is a latent heat recovery type hot water supply apparatus capable of heating hot water by recovering the latent heat of combustion gas, and a burner for generating the combustion gas by burning fuel gas in a combustion region; A heat exchanger that heats hot water flowing through the heat exchange with the combustion gas generated in the burner, a fan that supplies air to the burner, and a drain that is generated by collecting latent heat in the heat exchanger In order to discharge the heat to the outside of the heat exchanger, a drain discharge path connected to the heat exchanger. The drain discharge path has a water seal structure that is sealed with the drain. The fan that supplies air to the burner is a concept that includes both a type in which air is supplied to the burner when the fan draws air and a type in which air is supplied to the burner when the fan pushes air. It is.
さらに、本発明の給湯装置は、前記ドレン排出経路が水封されて前記給湯装置が通常モードで作動することの許可判定を行う水封判定部を含み、かつ前記水封判定部が前記許可判定を行うまでの間は、前記バーナが間欠作動を行うように指令を出す制御部とを備えている。このようにドレン排出経路が水封されるまでの期間において、バーナを間欠作動させることにより、燃焼ガスの室内への排出や二次熱交換器からドレンが排出され難くなるといった問題を抑制することができる。 Furthermore, the hot water supply apparatus of the present invention includes a water seal determination unit that performs permission determination that the drain discharge path is sealed with water and the hot water supply device operates in a normal mode, and the water seal determination unit includes the permission determination. Until the operation is performed, a control unit that issues a command so that the burner performs an intermittent operation. In this way, by intermittently operating the burner during the period until the drain discharge path is sealed with water, it is possible to suppress problems such as discharge of combustion gas into the room and difficulty in draining from the secondary heat exchanger. Can do.
前記バーナにおいて、要求される給湯能力に応じて前記燃焼ガスの発生量を変更できるように、前記燃焼領域は、独立して制御可能な複数の単位領域からなり、前記制御部は、前記水封判定部が前記許可判定を行うまでの間は、前記単位領域の全てが燃焼するように前記バーナに指令を出すことが好ましい。このように、全本の燃焼管による燃焼状態を維持することで、ドレンの発生量が最大となるため、迅速にドレン排出経路を水封することが可能となる。すなわち、ドレン排出経路の水封が解除されてしまった場合でも、迅速に通常どおりの所望の給湯能力を発揮することが可能となる。 In the burner, the combustion region is composed of a plurality of unit regions that can be controlled independently so that the amount of combustion gas generated can be changed according to the required hot water supply capacity. Until the determination unit performs the permission determination, it is preferable to issue a command to the burner so that the entire unit region is combusted. In this way, by maintaining the combustion state of all the combustion pipes, the amount of drain generation is maximized, so that the drain discharge path can be quickly sealed with water. That is, even when the water seal of the drain discharge path is released, it is possible to quickly exhibit the desired hot water supply capacity as usual.
前記バーナは、前記燃焼領域への前記燃料ガスの供給量を調整可能に構成されており、前記制御部は、前記水封判定部が前記許可判定を行うまでの間は、前記燃料ガスの供給量が最大となるように前記バーナに指令を出すことが好ましい。このように、最大能力での燃焼状態を維持することで、ドレンの発生量が最大となるため、迅速にドレン排出経路を水封することが可能となる。すなわち、ドレン排出経路の水封が解除されてしまった場合でも、迅速に通常どおりの所望の給湯能力を発揮することが可能となる。 The burner is configured to be able to adjust the supply amount of the fuel gas to the combustion region, and the control unit supplies the fuel gas until the water seal determination unit makes the permission determination. Preferably, the burner is commanded so that the amount is maximized. In this way, by maintaining the combustion state at the maximum capacity, the amount of drain generation is maximized, so that the drain discharge path can be quickly sealed with water. That is, even when the water seal of the drain discharge path is released, it is possible to quickly exhibit the desired hot water supply capacity as usual.
前記水封判定部は、前記燃焼領域への前記燃料ガスの供給量、前記給湯装置に供給される水温、および、前記給湯装置から出湯される湯温からなる群から選択される少なくとも1つを用いて演算された推定ドレン排出量が所定の閾値以上に達したことを条件に、前記許可判定を行うことが好ましい。これにより、自動的に水封判定部によって許可判定を実施することが可能となる。 The water seal determination unit includes at least one selected from the group consisting of a supply amount of the fuel gas to the combustion region, a water temperature supplied to the hot water supply device, and a hot water temperature discharged from the hot water supply device. It is preferable that the permission determination is performed on the condition that the estimated drain discharge amount calculated by using has reached a predetermined threshold value or more. Thereby, it becomes possible to perform permission determination automatically by the water seal determination part.
前記ファンは、前記熱交換器よりも前記燃焼ガスの流れ方向下流側に配置されて前記バーナ内に空気を引き込むように構成されており、前記熱交換器よりも前記燃焼ガスの流れ方向下流側に、前記燃焼ガスの温度を計測する排気温度検出部をさらに備え、前記水封判定部は、前記排気温度検出部で計測された前記燃焼ガスの温度が所定の閾値以上の増加傾向を示したことを条件に、前記許可判定を行うことが好ましい。このような排気吸引方式の給湯装置では、ドレン排出経路が水封されるまでの期間において、バーナを間欠作動させることにより、二次熱交換器からドレンが排出され難くなるといった問題を抑制することができる。また、自動的に水封判定部によって許可判定を実施することが可能となる。 The fan is disposed downstream of the heat exchanger in the flow direction of the combustion gas, and is configured to draw air into the burner, and is downstream of the heat exchanger in the flow direction of the combustion gas. The exhaust gas temperature detector further measures the temperature of the combustion gas, and the water seal determination unit shows an increasing tendency that the temperature of the combustion gas measured by the exhaust gas temperature detector exceeds a predetermined threshold value. It is preferable to perform the permission determination on the condition. In such an exhaust suction type hot water supply apparatus, the problem that drain is difficult to be discharged from the secondary heat exchanger is suppressed by intermittently operating the burner during the period until the drain discharge path is sealed with water. Can do. In addition, the permission determination can be automatically performed by the water seal determination unit.
前記ファンは、前記熱交換器よりも前記燃焼ガスの流れ方向上流側に配置されて前記バーナ内に空気を押し込むように構成されていてもよい。この場合、ドレン排出経路が水封されるまでの期間において、バーナを間欠作動させることにより、燃焼ガスの外部(例えば室内)への排出の問題を抑制することができる。 The fan may be arranged upstream of the heat exchanger in the flow direction of the combustion gas so as to push air into the burner. In this case, the problem of exhausting the combustion gas to the outside (for example, the room) can be suppressed by intermittently operating the burner during the period until the drain discharge path is sealed with water.
本発明によれば、水封機構を有するドレン排出経路を備え、ドレン排出経路が水封されるまでの期間においても、燃焼ガスの室内への排出や二次熱交換器からドレンが排出され難くなるといった問題が起こらない、潜熱回収型の給湯装置を提供することができる。 According to the present invention, a drain discharge path having a water sealing mechanism is provided, and even during a period until the drain discharge path is sealed, it is difficult for the combustion gas to be discharged into the room or from the secondary heat exchanger. Thus, it is possible to provide a latent heat recovery type hot water supply apparatus that does not cause the problem of becoming.
以下、本発明の実施形態について、図に基づいて説明する。なお、図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表すものである。また、長さ、幅、厚さ、深さなどの寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals represent the same or corresponding parts. In addition, dimensional relationships such as length, width, thickness, and depth are changed as appropriate for clarity and simplification of the drawings, and do not represent actual dimensional relationships.
<実施形態1>
本発明の実施形態1における給湯装置の構成について図1、2、4〜10を参照して説明する。
<
The structure of the hot water supply apparatus in
主に図1および図2を参照して、本実施形態の給湯装置100は、排気吸引燃焼方式の潜熱回収型の給湯装置である。この給湯装置100は、筐体1と、バーナ2と、一次熱交換器3と、二次熱交換器4と、排気ボックス5と、ファン6と、排気管7と、ドレンタンク8と、配管9〜15とを主に有している。なお、本実施形態の給湯装置100は排気吸引燃焼方式であるため、燃焼ガスの流れの上流側から下流側に向かって、バーナ2、一次熱交換器3、二次熱交換器4およびファン6がこの順で配置されている。
Referring mainly to FIGS. 1 and 2, hot
(バーナ)
主に図1および図2を参照して、バーナ2は、燃料ガスを燃焼させることにより燃焼ガスを生じさせるための装置であり、複数の炎孔部24を有する燃焼管22を含んでいる。燃焼管22にはガス供給配管10が接続されている。このガス供給配管10は燃焼管22に燃料ガスを供給するためのものである。このガス供給配管10には、たとえば電磁弁および比例弁(図示せず)が取り付けられている。また、バーナ2には、燃焼管22を収容するバーナケース21の底部の開口部21aから空気も供給される。
(Burner)
Referring mainly to FIG. 1 and FIG. 2, the
燃焼管22の上方には点火プラグ2aが配置されている。この点火プラグ2aは、点火装置(イグナイタ)の作動により、燃焼管22に設けられたターゲット(図示せず)との間で点火スパークを生じさせることによって、燃焼管22の炎孔部24から噴き出された燃料空気混合気に火炎を生じさせるためのものである。バーナ2は、ガス供給配管10から供給された燃料ガスを燃焼することによって熱量を発生する(これを、燃焼動作という)。
A
主に図5および図6を参照して、バーナ2は、バーナケース21と、複数の燃焼管22と、点火プラグ2aとを主に有している。
Referring mainly to FIGS. 5 and 6, the
バーナケース21は、空気を内部に取り込むための開口部21aが底板に設けられている。またバーナケース21は、開口部21aから入った空気の通路と燃焼管22の格納部とを仕切るための仕切り板21bを有している。仕切り板21bには複数の貫通孔21cが設けられており、この貫通孔21cにより、開口部21aからバーナケース21内に入った空気の通路と複数の燃焼管22の格納部とが繋がっている。
The
複数の燃焼管22の各々は、仕切り板21bに支持されて、バーナケース21内に格納されている。複数の燃焼管22の各々のガス流入口23a、23bは、それぞれバーナケース21の壁面に設けられた開口部21d、21eに接続されている(図6)。
Each of the plurality of
複数の燃焼管22の上方には、バーナケース21の壁面21Bに取り付けられた点火プラグ2aが配置されている。
Above the plurality of
主に図7を参照して、燃焼管22は、本体ユニット23と、左右1対のバーナユニット22a、22bと、炎孔部24とを主に有している。なお、本体ユニット23が、ガス流入口23a,23bを有している。また、本体ユニット23の左右の各々に1対のバーナユニット22a、22bが取り付けられており、バーナユニット22a、22bの内側に炎孔部24が設けられている。
Referring mainly to FIG. 7, the
主に図2および図6を参照して、この給湯装置100においては、給湯装置100の周囲の空気がバーナケース21の底板に設けられた開口部21aを通じてバーナケース21内に取り込まれる。バーナケース21内に入った空気の一部は、バーナケース21内に配置された複数の燃焼管22の各々のガス流入口23a、23bの各々から一次空気として燃料ガスと混合され、燃料空気混合気として燃焼管22内に供給される。またバーナケース21内に入った空気の残りの部分は、空気の通路と燃焼管22の格納部とを仕切る仕切り板21bに設けられた貫通孔21cから燃焼管22の格納部へ二次空気として供給される。
Referring mainly to FIGS. 2 and 6, in hot
なお、燃焼管22の炎孔部24は、バーナケース21内の燃焼領域に相当し、燃焼領域は、要求される給湯能力に応じて燃焼ガスの発生量を変更できるように、独立して制御可能な複数の単位領域から構成されている。例えば、各々の単位領域には、異なる数の燃焼管22が収容されており、各単位領域ごとに設けられた複数の電磁弁の開閉状態を各々独立に制御することで、燃焼に使用される燃焼管22の本数(給湯装置の段数)を調節することが可能である。また、ガス供給配管10に設けられた比例弁によって、燃焼管22に供給されるガスの量を定格量の範囲内で無段階に調節することが可能である。
The
(一次熱交換器)
主に図2を参照して、一次熱交換器3は顕熱回収型の熱交換器である。この一次熱交換器3は、複数の板状のフィン3bと、その複数の板状のフィン3bを貫通する伝熱管3aと、フィン3bおよび伝熱管3aを内部に収容するケース3cとを主に有している。一次熱交換器3は、バーナ2で発生する燃焼ガスとの間で熱交換を行なうものであり、具体的にはバーナ2の燃焼動作により発生した熱量によって一次熱交換器3の伝熱管3a内を流れる湯水を加熱するためのものである。
(Primary heat exchanger)
Referring mainly to FIG. 2, the
(二次熱交換器)
主に図2を参照して、二次熱交換器4は潜熱回収型の熱交換器である。この二次熱交換器4は、一次熱交換器3よりも燃焼ガスの流れの下流側に位置し、一次熱交換器3と互いに直列に接続されている。このように本実施形態の給湯装置100は潜熱回収型の二次熱交換器4を有しているため潜熱回収型の給湯装置となっている。
(Secondary heat exchanger)
Referring mainly to FIG. 2, the
二次熱交換器4は、ドレン排出口4aと、伝熱管4bと、側壁4cと、底壁4dと、上壁4gとを主に有している。伝熱管4bは、螺旋状に巻き回されることによって積層されている。側壁4c、底壁4dおよび上壁4gは、伝熱管4bの周囲を取り囲むように配置されている。
The
二次熱交換器4においては、一次熱交換器3で熱交換された後の燃焼ガスとの熱交換によって伝熱管4b内を流れる湯水が予熱(加熱)される。この過程で燃焼ガスの温度が60℃程度まで下がることで、燃焼ガス中に含まれる水分が凝縮して潜熱を得ることができる。また二次熱交換器4で潜熱が回収されて燃焼ガス中に含まれる水分が凝縮することによりドレンが発生する。
In the
底壁4dは一次熱交換器3と二次熱交換器4との間を区画するためのものであり、一次熱交換器3の上壁でもある。この底壁4dには開口部4eが設けられており、この開口部4eにより一次熱交換器3の伝熱管3aが配置された空間と二次熱交換器4の伝熱管4bが配置された空間とが連通している。
The bottom wall 4 d is for partitioning between the
図2の白矢印で示すように、開口部4eを通じて燃焼ガスは一次熱交換器3から二次熱交換器4へ流れることが可能である。この実施形態では簡単化のために二次熱交換器4の底壁4dと一次熱交換器3の上壁とを共通のものとしたが、一次熱交換器3と二次熱交換器4の間に排気集合部材を接続してもよい。
As shown by the white arrow in FIG. 2, the combustion gas can flow from the
また上壁4gには開口部4hが設けられており、この開口部4hにより二次熱交換器4の伝熱管4bが配置された空間と排気ボックス5の内部空間とが連通している。図2の白矢印で示すように、開口部4hを通じて燃焼ガスは二次熱交換器4から排気ボックス5の内部空間内へ流れることが可能である。
An
ドレン排出口4aは側壁4cまたは底壁4dに設けられている。このドレン排出口4aは、側壁4c、底壁4dおよび上壁4gによって取り囲まれた空間の最も低い位置(給湯装置の設置状態において鉛直方向の最も下側の位置)であって伝熱管4bの最下端部よりも下側に開口している。これにより二次熱交換器4で生じたドレンを、図2において黒矢印で示すように底壁4dおよび側壁4cを伝ってドレン排出口4aに導くことが可能である。
The
(排気ボックス)
主に図2を参照して、排気ボックス5は二次熱交換器4とファン6との間の燃焼ガスの流れの経路を構成している。この排気ボックス5により、二次熱交換器4で熱交換された後の燃焼ガスをファン6へ導くことが可能である。排気ボックス5は、二次熱交換器4に取り付けられており、二次熱交換器4よりも燃焼ガスの流れの下流側に位置している。
(Exhaust box)
Referring mainly to FIG. 2, the
排気ボックス5は、ボックス本体5aと、ファン接続部5bとを主に有している。ボックス本体5aの内部空間は、二次熱交換器4の開口部4hを通じて二次熱交換器4の伝熱管4bが配置された内部空間に連通している。ファン接続部5bは、ボックス本体5aの上部から突き出すように設けられている。このファン接続部5bはたとえば筒形状を有しており、その内部空間5baはボックス本体5aの内部空間と連通している。
The
(ファン)
主に図1および図2を参照して、ファン6は、ファンケース61と、羽根車62と、駆動源63と、回転軸64とを主に有している。駆動源63は、ファンケース61の外部に設けられており、回転軸64は、ファンケース61内に収容される羽根車62と、ファンケース61の外部に設けられる駆動源63とを連結する。これにより、羽根車62は駆動源63から駆動力を与えられることにより回転軸64を中心として回転可能である。
(fan)
Referring mainly to FIGS. 1 and 2, the
ファン6は、熱交換器(1次熱交換器および2次熱交換器)よりも燃焼ガスの流れ方向下流側に配置されてバーナ2内に空気を引き込むように構成されている。また、ファン6は、二次熱交換器4を経由した(二次熱交換器4で熱交換された)後の燃焼ガスを吸引して給湯装置100の外部へ排出するために、給湯装置100の外部に位置する排気管7に接続されている。排気管7は給湯装置100の外部に配置されており、かつファンケース61の外周側に接続されている。このため、羽根車62の外周側へ排出された燃焼ガスを、排気管7を通じて給湯装置100の外部へ排出することが可能である。
The
このように、ファン6は、排気ボックス5および二次熱交換器4よりも燃焼ガスの流れの下流側に位置している。つまり給湯装置100においては、バーナ2で生じた燃焼ガスの流れの上流側から下流側に沿って、バーナ2、一次熱交換器3、二次熱交換器4、排気ボックス5およびファン6の順で並んでいる。この配置において上記のとおりファン6で燃焼ガスを吸引して排気するため、本実施形態の給湯装置100は排気吸引燃焼方式の給湯装置となっている。
In this way, the
(ドレン排出経路)
主に図1および図4を参照して、本実施形態の給湯装置におけるドレン排出経路は、ドレン排出口4a、配管9、ドレンタンク8およびドレン排出用配管14から構成されている。ドレンタンク8は、二次熱交換器4で生じたドレンを貯留するためのものである。このドレンタンク8は、ドレン貯留部8aと、壁部8bと、ドレン導入部8dと、ドレン排出部8eと、ドレン抜き口8fとを主に有している。
(Drain discharge route)
Referring mainly to FIG. 1 and FIG. 4, the drain discharge path in the hot water supply apparatus of the present embodiment is constituted by a
ドレン貯留部8aの内部空間は、壁部8bによって空間8Aおよび8Bに区画されている。空間8Aと空間8Bとは壁部8bで区画されており、かつ壁部8bの下側に設けられた孔8cにより互いに連通している。ドレン導入部8dは空間8Aに通じるようにドレン貯留部8aの上側に設けられており、ドレン排出部8eは空間8Bに通じるようにドレン貯留部8aの所定高さ位置に設けられている。
The internal space of the
二次熱交換器4内のドレンを外部へ排出するために、二次熱交換器4のドレン排出口4aとドレンタンク8のドレン導入部8d(図4)とは、配管9により接続されている。また、ドレン排出用配管14は、ドレンタンク8のドレン排出部8e(図4)に接続され、かつ給湯装置100の外部に通じている(図1)。ドレンタンク8に貯留された酸性のドレンは、ドレンタンク8の内部空間内に一時的に貯留された後に、通常はドレン排出用配管14から給湯装置100の外部に排出される。
In order to discharge the drain in the
そして、このドレンタンク8は水封構造を有している。つまりドレンタンク8は、空間8Aおよび空間8Bの各々の下部に貯留されたドレンの水位が図中二点鎖線で示すように孔8cの上端よりも高くなると、ドレン排出部8eからドレンタンク8内に入った外気(給湯装置100の外部の空気)がドレン導入部8d側へ入らないように構成されている。このドレンタンク8の水封構造により、図中白矢印で示すように外気がドレンタンク8を抜けて給湯装置100の内部に入ることが防止されている。
The
なお、ドレンタンク8(空間8B)の下部にはドレン抜き口8f(図4)が設けられている。ドレン抜き用配管15は、このドレン抜き口8fに接続され、かつ給湯装置100の外部に通じている(図1)。ドレン抜き用配管15(通常は閉じられている)は、メンテナンスや凍結防止などのために、ドレン抜き用配管15を開くことで、ドレン排出用配管14からは排出できないドレンタンク8内のドレンを排出することができるように設計されている。またドレンタンク8の内部空間内には、酸性のドレンを中和するための中和剤(図示せず)が充填されていてもよい。
A
(配管)
主に図1および図2を参照して、給水配管11は二次熱交換器4の伝熱管4bの一方端に接続されており、出湯配管12は一次熱交換器3の伝熱管3aの一方端に接続されている。また、一次熱交換器3の伝熱管3aの他方端と二次熱交換器4の伝熱管4bの他方端とは接続配管13により相互に接続されている。上記のガス供給配管10、給水配管11および出湯配管12の各々は、たとえば給湯装置100の上部において外部に通じている。またバーナ2、一次熱交換器3、二次熱交換器4、排気ボックス5、ファン6、ドレンタンク8などは、筺体1内に配置されている。
(Plumbing)
Referring mainly to FIGS. 1 and 2, the
主に図1を参照して、ガス供給配管10はバーナ2に接続されている。給水配管11は二次熱交換器4の伝熱管4b(図2参照)に接続されており、出湯配管12は一次熱交換器3の伝熱管3a(図2参照)に接続されている。また、一次熱交換器3の伝熱管3aと二次熱交換器4の伝熱管4bとは接続配管13により相互に接続されている。上記のガス供給配管10、給水配管11および出湯配管12の各々は、たとえば給湯装置100の上部において外部に通じている。
Referring mainly to FIG. 1, the
(制御部)
図8を参照して、本実施形態の給湯装置100は、さらに、バーナ2の燃焼領域で生じる火炎を制御するための制御部200を備えている。制御部200は、たとえばマイコンおよびHIC(Hybrid Integrated Circuit)で構成されている。
(Control part)
Referring to FIG. 8, hot
制御部200の演算部201は、給水サーミスタ11a、出湯サーミスタ12aおよび比例弁10bに接続されており、給水サーミスタ11aで計測された水温、出湯サーミスタ12aで計測された湯温、および、比例弁10bへの供給電流値を検知可能である。演算部201は、記憶部202に接続されており、演算部201で処理されたデータや水封判定(許可判定)に必要な閾値のデータ等を記憶可能である。水封判定部203は、これらの演算部201および記憶部202から構成される。
The
制御部200の指令部204は、ファン6と、点火プラグ2aと、元電磁弁10a、比例弁10bおよび電磁弁10cとに接続されている。制御部200は、指令部204からの指令を通じて、指令部204に接続された各部の作動や、ファン6の回転数、比例弁10bの開度などを制御可能に構成されている。
The
このようにして、制御部200は、ファン6の回転数を上げて燃焼領域25(燃焼管22)に燃焼用空気を送風するとともに、元電磁弁10a、比例弁10bおよび電磁弁10cを開いて燃料ガスを含む混合気をバーナ2に供給することができる。また、制御部200は点火プラグ2aを点火可能であり、これにより燃料空気混合気を燃焼させてバーナ2に火炎を生じさせることができる。また、制御部200は、元電磁弁10a、比例弁10bおよび電磁弁10cを閉じて燃料ガスのバーナ2への供給を停止することでバーナ2に生じた火炎を消火可能に構成されている。
In this way, the
元電磁弁10aはバーナ2に対して燃料ガスを供給および停止可能であり、比例弁10bは供給電流量に応じて燃料ガスの供給量を調節可能である。複数の電磁弁10cは、バーナケース21内の燃焼領域25を構成する単位領域26のそれぞれに接続されている。各々の単位領域26には、異なる数の燃焼管22が収容されており、複数の電磁弁10cの開閉状態を各々独立に制御することで、燃焼に使用される燃焼管22の本数を調節することが可能である。
The
さらに、給水配管11は、給水の温度を計測する給水サーミスタ11aを有しており、出湯配管12は、出湯の温度を計測する出湯サーミスタ12aを有している。給水サーミスタ11aおよび出湯サーミスタ12aは、制御部200の演算部201に接続されている。また、比例弁10bも演算部201に接続されており、演算部201では、比例弁10bに供給される電流量から燃焼領域への燃料ガスの供給量を検知することができる。
Further, the
水封判定部203は、演算部201に接続された各部の計測値に基づいて推定ドレン排出量を演算し、演算された推定ドレン排出量が所定の閾値以上に達したことを条件に、ドレン排出経路が水封状態であり、給湯装置が通常モードで作動することを許可できると判定(許可判定)するように構成されている。
The water
具体的には、例えば、演算部201は、出湯サーミスタ12aで計測された出湯の温度と、給水サーミスタ11aで測定された給水の温度と、比例弁10bから検知した燃料ガスの供給量と用いて、所定の演算テーブルに基づいて推定ドレン排出量を演算可能であり、演算された推定ドレン排出量と、記憶部202に予め記憶された所定の閾値とを比較することにより、推定ドレン排出量が所定の閾値以上に達したことを条件に、許可判定することが可能なように構成されている。これにより、自動的に水封判定部203によって許可判定を実施することが可能となる。なお、ここでは、出湯の温度、給水の温度および燃料ガスの供給量を用いて、推定ドレン排出量を演算する場合について説明したが、必ずしも全ての検出値を用いて推定ドレン排出量を演算する必要はなく、出湯の温度、給水の温度および燃料ガスの供給量のうちの少なくとも1つを用いて、概略の推定ドレン排出量を演算してもよい。
Specifically, for example, the
また、熱交換器よりも燃焼ガスの流れ方下流側に位置する排気管7は、排気(燃焼ガス)の温度を計測する排気温度検出部7aを有していてもよい。排気温度検出部7aは、制御部200の演算部201に接続されている。水封判定部203は、排気温度検出部7aで計測された排気の温度が、比例弁電流から検知されたガス供給量から所定の演算テーブルに基づいて算出された排気温度(燃焼ガスの温度)が、記憶部202に予め記憶された所定の閾値よりも低くなっている場合は許可判定を行わず、所定の閾値以上に達したことを条件に許可判定を行うように、排気温度等を演算可能に構成されている。これにより、自動的に水封判定部203によって許可判定を実施することが可能となる。なお、この排気温度を用いた水封判定方法は、ドレン排出経路が水封状態の場合は、燃焼ガスの温度がガス供給量から所定の演算テーブルに基づいて算出された排気温度とほぼ一致するのに対して、ドレン排出経路が水封されていない場合、ドレン排出経路から燃焼ガスよりも低い温度の外気が給湯装置内部に取り込まれるため、排気される燃焼ガスの温度が低下することを利用している。なお、排気温度を演算して閾値と比較するものに代えて、水封判定モードの間は排気温度検出部7aで検出される温度変化を常時監視し、あるタイミングで検出温度が急激に上昇したことをもってドレン水封と判断(許可判定)してもよい。
Further, the
なお、上記の給水サーミスタ11aおよび出湯サーミスタ12a等を用いた水封判定を行う場合は、排気温度検出部7aは必ずしも水封判定に用いる必要はなく、逆もまた同様である。また、これ以外にも、給湯装置100の内部(燃焼ガスの流路内)に設けられた圧力センサによって給湯装置の内圧を検知し、該内圧が所定の閾値以下になったときに、水封判定部203が許可判定を行うようにすることも考えられる。
When performing water seal determination using the above-described
〔バーナの作動〕
次に、主に図9に示すフローチャートおよび図10に示すタイミングチャートを参照して、本実施形態の給湯装置100におけるバーナ2の作動について説明する。
[Burner operation]
Next, the operation of the
本実施形態の給湯装置では、ドレン排出経路が水封されて給湯装置が下記の「通常モード」で作動することの許可判定を水封判定部203が行うまでの間、制御部は、バーナが間欠作動を行うように、下記の「水封判定モード」で給湯装置を運転するように指令を出す。
In the hot water supply apparatus according to the present embodiment, the control unit is configured so that the burner is not sealed until the water
なお、新品の給湯装置の試運転や、長期間使用されていなかった給湯装置、メンテナンスや凍結防止のためにドレンを抜き取った給湯装置などの再稼働の際に、前回の使用時からの経過時間や給湯装置内の圧力、ドレンタンク内の水量などに基づいて、自動的に水封判定モードでの運転が開始されるようにしてもよく、図示しないリモコン等を通じて警告を表示することで、使用者に水封判定モードでの運転開始を選択させるようにしてもよい。 When restarting a new hot water supply device, a hot water supply device that has not been used for a long time, or a hot water supply device that has been drained for maintenance or freezing prevention, the elapsed time from the previous use or Based on the pressure in the hot water supply system, the amount of water in the drain tank, etc., the operation in the water seal judgment mode may be automatically started. The start of operation in the water seal determination mode may be selected.
(水封判定モード)
水封判定モードでは、バーナが間欠作動を行う。ここで、給水配管に設けられた水量センサ(図示せず)が最低作動水量以上を検出すると、給湯装置100のバーナ2のON/OFF制御がONとなるが、間欠作動とは、バーナのON/OFF制御がONの状態において、バーナが作動と停止を繰り返すことをいう(図10)。なお、バーナの作動とは、バーナでの燃焼動作だけでなく、燃焼動作に必要な一連の動作を含んでいてもよく、バーナの作動に連携してファンの作動と停止を繰り返すことを含んでいてもよい。
(Water seal judgment mode)
In the water seal determination mode, the burner performs intermittent operation. Here, when a water amount sensor (not shown) provided in the water supply pipe detects a minimum working water amount or more, the ON / OFF control of the
図9を参照して、例えば、使用する給湯栓を開き、給水配管に設けられた水量センサ(図示せず)が最低作動水量以上を検出すると、バーナ2の作動が開始される(ステップS1)。
Referring to FIG. 9, for example, when a hot water tap to be used is opened and a water amount sensor (not shown) provided in the water supply pipe detects a minimum working water amount or more, the operation of the
バーナ2の作動開始の際は、まずプリパージ(点火前にファンの作動を開始して燃焼室内の残留ガスを排除する操作)を一定時間行った後、元電磁弁を開放し、比例弁の開度を点火に必要な開度とし、全ての燃焼管に通じる電磁弁を順次開放して、点火装置(イグナイタ)を作動させて点火プラグから点火スパークを発生させ、燃焼管に点火する。このようにして、バーナの作動が開始される。
When starting the operation of the
バーナの作動中は、元電磁弁を開放し、比例弁の開度を最大とし、全ての電磁弁を開放した状態で、全本の燃焼管に最大量の燃料ガスを供給する最大能力での燃焼状態を維持する。このように、最大能力での燃焼状態を維持することで、ドレンの発生量が最大となるため、迅速にドレン排出経路を水封することが可能となる。すなわち、ドレン排出経路の水封が解除されてしまった場合でも、迅速に通常どおりの所望の給湯能力を発揮することが可能となる。 During operation of the burner, the original solenoid valve is opened, the opening of the proportional valve is maximized, and all solenoid valves are opened, with the maximum capacity to supply the maximum amount of fuel gas to all the combustion tubes. Maintain the combustion state. In this way, by maintaining the combustion state at the maximum capacity, the amount of drain generation is maximized, so that the drain discharge path can be quickly sealed with water. That is, even when the water seal of the drain discharge path is released, it is possible to quickly exhibit the desired hot water supply capacity as usual.
次に、バーナを作動させた状態(燃焼状態)で一定時間経過した後、自動的に元ガス電磁弁、ガス比例弁およびガス電磁弁(分配弁)の全てを閉じて消火し、ポストパージ(消火後にファンを停止せずに燃焼室内の残留ガスを排除する操作)を一定時間行った後、バーナの作動を終了する(ステップS2)。 Next, after a certain period of time has elapsed with the burner activated (combustion state), all the original gas solenoid valve, gas proportional valve and gas solenoid valve (distribution valve) are automatically closed and extinguished, and post-purge ( After the fire extinguishing, the operation of removing the residual gas in the combustion chamber without stopping the fan is performed for a certain period of time, and then the operation of the burner is terminated (step S2).
次に、上述の水封判定部203(図8)において、ドレン排出経路が水封されて給湯装置が下記の「通常モード」で作動することを許可できるかどうかを判定(許可判定)する(ステップS3)。 Next, in the above-described water seal determination unit 203 (FIG. 8), it is determined (permission determination) whether or not the drain discharge path is sealed and the hot water supply device can be permitted to operate in the following “normal mode” ( Step S3).
ステップS3で許可判定がなされなかった場合は、ステップS1に戻り、バーナの作動終了から一定時間経過後に、再びプリパージを一定時間行った後、元ガス電磁弁、ガス比例弁およびガス電磁弁を開き、燃焼管に点火する。以後、ドレン排出経路が水封されて許可判定を水封判定部203が行うまでは、図10のタイミングチャートに示すように、以上の操作を繰り返して、バーナを間欠的に作動させる。
If the permission determination is not made in step S3, the process returns to step S1, and after a predetermined time has elapsed from the end of the operation of the burner, after performing the pre-purge again for a predetermined time, the original gas solenoid valve, the gas proportional valve and the gas solenoid valve are opened. Ignite the combustion tube. Thereafter, until the drain discharge path is sealed with water and the permission determination is performed by the water
なお、本実施形態においては、ステップS2のバーナの停止およびファンの停止後に、ファンが作動していない一定の休止期間を設けることで、この間に、ドレン排出経路からの外気の吸引が停止するため、二次熱交換器4に発生したドレンをドレンタンク8等に貯留させることができる。
In the present embodiment, after the stop of the burner and the stop of the fan in step S2, by providing a certain pause period during which the fan is not operating, the suction of outside air from the drain discharge path is stopped during this period. The drain generated in the
一方、ステップS3において、ドレン排出経路が水封されて水封判定部203が許可判定を行うと、以下の通常モードに変更される(ステップS4)。なお、図9および図10では、バーナが作動していない状態で水封判定部203での許可判定が行われる場合を示しているが、バーナの作動中に水封判定部203での許可判定が行われてもよく、その場合、許可判定が行われた後は、通常モードのバーナの作動中の状態に移行すればよい。
On the other hand, when the drain discharge path is sealed with water in Step S3 and the water
(通常モード)
給水配管に設けられた水量センサ(図示せず)が最低作動水量以上を検出すると、給湯装置100のバーナ2のON/OFF制御がONとなるが、通常モードで給湯装置(バーナ)が作動するとは、バーナのON/OFF制御がONの状態において、給湯装置に異常がない限りバーナが連続的に作動できることをいう。すなわち、バーナの作動はバーナのON/OFF制御がOFFになるまで継続され、バーナのON/OFF制御がOFFになったときにバーナが停止される。バーナの作動とは、バーナでの燃焼動作だけでなく、バーナの作動に連携したファンの作動などの燃焼動作に必要な一連の動作を含んでいてもよい。
(Normal mode)
When a water amount sensor (not shown) provided in the water supply pipe detects a minimum working water amount or more, ON / OFF control of the
図9を参照して、ステップS4で通常モードに変更された後、直前のステップS2でのバーナの作動終了から一定時間経過後に、自動的に給湯装置100のバーナ2の作動が開始される(ステップS5)。
Referring to FIG. 9, after the mode is changed to the normal mode in step S <b> 4, the operation of
図10を参照して、バーナ2の作動開始の際は、まずプリパージを一定時間行った後、元電磁弁、比例弁および電磁弁(少なくとも点火プラグ2aが設けられた単位領域に接続された電磁弁)を開き、点火装置(イグナイタ)を作動させて点火プラグ2aから点火スパークを発生させ、燃焼管に点火する。
Referring to FIG. 10, when the operation of the
バーナ2の作動開始後(作動中)は、給水サーミスタ11aでの水温検知、給水量センサ(図示せず)での水量検知、および、出湯サーミスタ12aでの湯温検知などを行いながら、出湯湯温が設定温度となるように、複数の電磁弁の開閉によって燃焼管の本数(給湯装置の段数)を調節し、比例弁で燃料ガスの燃焼管への供給量を調節する(ステップS6)。
After the
次に、例えば、使用していた給湯栓を閉じ、水量センサが最低作動水量未満を検出すると、バーナ2のON/OFF制御がOFFとなり、バーナ2の作動が終了される(ステップS7)。図10を参照して、バーナ2の作動終了の際は、まず元ガス電磁弁、ガス比例弁およびガス電磁弁の全てを閉じて消火し、ポストパージを一定時間行った後、ファンを停止する。
Next, for example, when the hot water tap that has been used is closed and the water amount sensor detects that the amount of water is less than the minimum operating water amount, the ON / OFF control of the
<実施形態2>
本発明の実施形態2における給湯装置の構成について図3〜10を参照して説明する。本実施形態の給湯装置は、ファン6が前記熱交換器よりも前記燃焼ガスの流れ方向上流側に配置されて前記バーナ内に空気を押し込むように構成されており、ファン6が熱交換器を経由した後の燃焼ガスを空気を押し込むことで給湯装置の外部へ排出するように構成された排気押込み方式の給湯装置である。このため、燃焼ガスの流れの上流側から下流側に向かって、ファン6、バーナ2、一次熱交換器3および二次熱交換器4がこの順で配置されている。本実施形態は、この点で実施形態1とは異なるが、その他の点は基本的に実施形態1と同様であるため、実施形態1と重複する説明については省略する。
<
The structure of the hot water supply apparatus in
排気吸引方式の実施形態1の給湯装置100においては、ドレンタンク8の水封構造により、外気がドレンタンク8を抜けて給湯装置100の内部に入ることが防止されていたが、排気押込み方式の本実施形態では、ドレンタンク8の水封構造により、特に給湯装置が室内に設置されている場合において、給湯装置100の内部で発生した燃焼ガスがドレンタンク8を抜けて給湯装置100の外部(室内空間)に漏れ出すことが防止されている。
In the hot
本実施形態においては、ドレン排出経路が水封されるまでの期間においても、実施形態1と同様にバーナ2を間欠的に作動させることにより、燃焼ガスが室内等へ連続的に排出されることを防止することができる。
In the present embodiment, even during the period until the drain discharge path is sealed with water, the combustion gas is continuously discharged into the room or the like by operating the
なお、排気押し出し方式の本実施形態の給湯装置100においては、ドレン排出経路からの外気の吸引がないため、水封判定モードでのバーナの作動における上記ステップS2のバーナの停止およびファンの停止後に、ファンが作動していない一定の休止期間を必ずしも設ける必要はなく、ファンが作動し続けていたとしても、二次熱交換器4に発生したドレンをドレンタンク8等に貯留させることは可能である。
In addition, in the hot
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
100 給湯装置、1 筐体、2 バーナ、2a 点火プラグ、21 バーナケース、21a 開口部、22 燃焼管、22a,22b バーナユニット、23 本体ユニット、23a,23b ガス流入口、24 炎孔部、25 燃焼領域、26 単位領域、200 制御部、201 演算部、202 記憶部、203 水封判定部、204 指令部、3 一次熱交換器、3a,4b 伝熱管、3b フィン、3c ケース、4 二次熱交換器、4a ドレン排出口、4c 側壁、4d 底壁、4e,4h 開口部、4g 上壁、5 排気ボックス、5a ボックス本体、5b ファン接続部、5ba 内部空間、6 ファン、7 排気管、7a 排気温度検出部、8 ドレンタンク、9 配管、10 ガス供給配管、10a 元電磁弁、比例弁 10b、10c 電磁弁、11 給水配管、11a 吸水サーミスタ、12 出湯配管、12a 出湯サーミスタ、13 接続配管、14 ドレン排出用配管、15 ドレン抜き用配管、61 ファンケース、62 羽根車、63 モータ、64 回転軸。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
燃焼領域において燃料ガスを燃焼させることにより前記燃焼ガスを発生させるバーナと、
前記バーナで発生した前記燃焼ガスとの熱交換によって内部を流れる湯水を加熱する熱交換器と、
前記バーナに空気を供給するファンと、
前記熱交換器で潜熱が回収されることにより発生したドレンを前記熱交換器の前記外部へ排出するために、前記熱交換器に接続されたドレン排出経路とを備え、
前記ドレン排出経路は、前記ドレンによって水封される水封構造を有し、さらに、
前記ドレン排出経路が水封されて前記給湯装置が通常モードで作動することの許可判定を行う水封判定部を含み、かつ前記水封判定部が前記許可判定を行うまでの間は、前記バーナのON/OFF制御がONの状態において、前記バーナが作動と停止を繰り返すように指令を出す制御部とを備えた、給湯装置。 A latent heat recovery type hot water supply device capable of heating hot water by recovering the latent heat of combustion gas,
A burner for generating the combustion gas by burning the fuel gas in the combustion region;
A heat exchanger that heats hot water flowing inside by heat exchange with the combustion gas generated in the burner;
A fan for supplying air to the burner;
A drain discharge path connected to the heat exchanger in order to discharge drain generated by collecting latent heat in the heat exchanger to the outside of the heat exchanger;
The drain discharge path has a water seal structure that is sealed with the drain,
The burner includes a water seal determination unit that performs permission determination that the drain discharge path is sealed and the hot water supply device operates in a normal mode, and the burner determines until the water seal determination unit performs the permission determination. A hot water supply apparatus comprising: a control unit that issues a command so that the burner repeats operation and stop when the ON / OFF control is ON .
前記制御部は、前記水封判定部が前記許可判定を行うまでの間は、前記単位領域の全てが燃焼するように前記バーナに指令を出す、請求項1に記載の給湯装置。 In the burner, the combustion region is composed of a plurality of unit regions that can be independently controlled so that the amount of combustion gas generated can be changed according to the required hot water supply capacity,
The hot water supply apparatus according to claim 1, wherein the control unit issues a command to the burner so that the entire unit region is combusted until the water seal determination unit performs the permission determination.
前記制御部は、前記水封判定部が前記許可判定を行うまでの間は、前記燃料ガスの供給量が最大となるように前記バーナに指令を出す、請求項1または2に記載の給湯装置。 The burner is configured to be able to adjust the supply amount of the fuel gas to the combustion region,
The hot water supply apparatus according to claim 1 or 2, wherein the control unit issues a command to the burner so that a supply amount of the fuel gas is maximized until the water seal determination unit performs the permission determination. .
前記熱交換器よりも前記燃焼ガスの流れ方向下流側に、前記燃焼ガスの温度を計測する排気温度検出部をさらに備え、
前記水封判定部は、前記排気温度検出部で計測された前記燃焼ガスの温度が所定の閾値以上の増加傾向を示したことを条件に、前記許可判定を行う、請求項1〜3のいずれか1項に記載の給湯装置。 The fan is arranged downstream of the heat exchanger in the flow direction of the combustion gas and configured to draw air into the burner,
An exhaust gas temperature detector for measuring the temperature of the combustion gas further downstream of the heat exchanger in the flow direction of the combustion gas;
The said water seal determination part performs the said permission determination on the conditions that the temperature of the said combustion gas measured by the said exhaust gas temperature detection part showed the increase tendency more than a predetermined threshold value, Any one of Claims 1-3 A hot water supply apparatus according to claim 1.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014140258A JP5920410B2 (en) | 2014-07-08 | 2014-07-08 | Water heater |
US14/732,478 US10386092B2 (en) | 2014-07-08 | 2015-06-05 | Water heater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014140258A JP5920410B2 (en) | 2014-07-08 | 2014-07-08 | Water heater |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016017677A JP2016017677A (en) | 2016-02-01 |
JP5920410B2 true JP5920410B2 (en) | 2016-05-18 |
Family
ID=55067315
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014140258A Active JP5920410B2 (en) | 2014-07-08 | 2014-07-08 | Water heater |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10386092B2 (en) |
JP (1) | JP5920410B2 (en) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN204478519U (en) * | 2015-01-26 | 2015-07-15 | 艾欧史密斯(中国)热水器有限公司 | Gas heater or wall-hung boiler combustion control system |
CN105605607B (en) * | 2016-03-02 | 2018-09-21 | 内蒙古金土环保科技有限公司 | Multistage duct type coal burner |
US10654335B2 (en) * | 2016-06-14 | 2020-05-19 | Denso International America, Inc. | Thermal energy storage systems |
JP7135325B2 (en) * | 2018-01-24 | 2022-09-13 | 株式会社ノーリツ | Heat exchange device and heat source machine |
CN109579306A (en) * | 2018-09-27 | 2019-04-05 | 中山市思源电器有限公司 | A kind of latent heat recovery type water heater |
CN109579281A (en) * | 2018-09-27 | 2019-04-05 | 中山市思源电器有限公司 | A kind of energy-saving water heater with waste heat recycling |
CN109140755A (en) * | 2018-10-11 | 2019-01-04 | 浙江建设职业技术学院 | A kind of gas heater waste heat reclaiming system and method |
JP2021183888A (en) * | 2020-05-22 | 2021-12-02 | リンナイ株式会社 | Combustion device |
CN112178682B (en) * | 2020-09-22 | 2021-08-20 | 宁波方太厨具有限公司 | Gas water heater and combustion state detection method thereof |
CN113587439B (en) * | 2021-07-16 | 2022-02-22 | 广东可信新能源股份有限公司 | 5G data transmission method based on hospital comprehensive energy management platform |
CN113865092B (en) * | 2021-09-18 | 2023-04-07 | 华帝股份有限公司 | Phase-change heat storage type water heater and control method |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS588094A (en) * | 1981-07-08 | 1983-01-18 | Mitsubishi Chem Ind Ltd | Preparation of ethynylestradiol |
JPS60186617A (en) | 1984-03-07 | 1985-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Heat source device |
JPH0635897B2 (en) * | 1985-09-02 | 1994-05-11 | 松下電器産業株式会社 | Combustion device |
JP2675939B2 (en) * | 1991-09-25 | 1997-11-12 | 株式会社天野研究所 | Monitoring device for dark place in the furnace |
JPH09308244A (en) * | 1996-05-15 | 1997-11-28 | Yamaha Corp | Snubber circuit in switching power supply |
JP4968523B2 (en) | 2007-05-31 | 2012-07-04 | 株式会社ノーリツ | Drain discharge system, neutralizer, and hot water heater |
US9513003B2 (en) * | 2010-08-16 | 2016-12-06 | Purpose Company Limited | Combustion apparatus, method for combustion control, board, combustion control system and water heater |
JP5846433B2 (en) * | 2012-02-06 | 2016-01-20 | 株式会社ノーリツ | Heat source machine |
JP5880943B2 (en) * | 2012-02-09 | 2016-03-09 | 株式会社ノーリツ | Combustion equipment |
JP5995072B2 (en) * | 2012-09-26 | 2016-09-21 | 株式会社ノーリツ | Neutralizing device and combustion device |
JP6082555B2 (en) * | 2012-09-27 | 2017-02-15 | 株式会社ハウステック | Drain water neutralization container and combustion equipment equipped with the same |
-
2014
- 2014-07-08 JP JP2014140258A patent/JP5920410B2/en active Active
-
2015
- 2015-06-05 US US14/732,478 patent/US10386092B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016017677A (en) | 2016-02-01 |
US20160010892A1 (en) | 2016-01-14 |
US10386092B2 (en) | 2019-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5920410B2 (en) | Water heater | |
KR101288589B1 (en) | The firewood and wood-pellet boiler | |
JP6153754B2 (en) | Vacuum pump with abatement function | |
US11079138B2 (en) | Combustion apparatus | |
JP2011106761A (en) | Neutralization device and latent heat recovery type water heater including the same | |
JP5064811B2 (en) | Combustion device | |
JP5846433B2 (en) | Heat source machine | |
JP5600616B2 (en) | Latent heat recovery type water heater | |
JP5367603B2 (en) | Latent heat recovery type water heater | |
KR100977751B1 (en) | The steam boiler with a firewood | |
JP2010169293A (en) | Latent heat recovery type water heater | |
US10151509B2 (en) | Water heater | |
JP6722546B2 (en) | Combustion device | |
KR20190003054A (en) | The firewood steam boiler of flue tube-smoke type | |
RU184497U1 (en) | Gas-fired boiler | |
JP2012229896A (en) | Combustion appliance | |
JP5884875B1 (en) | Water heater | |
KR101563855B1 (en) | The once-through boiler of flue tube-smoke type | |
JP2003232567A (en) | Latent heat recovery heat exchange system | |
RU110460U1 (en) | WALL GAS BOILER | |
KR20180126675A (en) | The firewood steam boiler of flue tube-smoke type | |
JP6483537B2 (en) | Latent heat recovery type heat source machine | |
JP2004308994A (en) | Hot water heat recovery device | |
JP6787107B2 (en) | Combustion device | |
KR200374071Y1 (en) | Boiler For Firewood |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151027 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151216 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160315 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160328 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5920410 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |